Systemdynamik und Regelungstechnik
Grundlagen der Regelungstechnik
Beginn: Montag, 01.04.2019, 15:00 Uhr (Vorlesung)
Vorlesung
Ort:
AudiMax, Ulmenstraße
Zeit:
- Montag, 18:00-19:30 Uhr (wöchentlich)
- Dienstag, 13:15-14:45 Uhr (nur ungerade Kalenderwochen)
Übung
Ort:
AudiMax, Ulmenstraße
Zeit:
Freitag, 13:15-14:45 Uhr
Fragestunde
Ort:
nach separater Ankündigung
Zeit:
nach separater Ankündigung
Aktuelles
Terminänderungen
Die Klausur "Systemdynamik und Regelungstechnik" vom 29.07.2019 ist vollständig bewertet. Kandidaten, die einem Aushang ihrer Ergebnisse zugestimmt haben, finden ihre Resultate hier:
Notenliste SDuRT
Klausureinsicht zur Prüfung vom Sommersemester 2019:
Montag, 30.09.2019:
8:30-9:30 Uhr
Beratungsraum des Lehstuhls für Mechatronik
Justus-von-Liebig-Weg 6, Raum 08
Übungsklausur
Besprechung der freiwilligen Übungsklausur am Freitag, 12.07.2019 ab 15 Uhr
Klausur
Klausur Systemdynamik und Regelungstechnik
Freitag, 28.02.2020
Beginn: 9:00 Uhr
Dauer: 120 Minuten
Ort: Arno-Esch HS1, Ulmenstraße
Kontaktbereich
Dozent:
Übungsleiter:
Praktikumsbetreuung:
Lernziel
Die Studierenden werden befähigt, regelungstechnische Lösungen auf Basis einschleifiger Regelkreise (Rückführung einer Regelgröße) sowie einfacher Zustandsrückführungen (Eigenwertvorgabe) für technische Problemstellungen zu erarbeiten und hierzu gängige Softwarewerkzeuge (Matlab/Simulink) einzusetzen.
Inhalt
- Einführung
- Modellbildung technischer Systeme
- Beschreibung linearer kontinuierlicher Systeme im Zeitbereich
- Beschreibung linearer kontinuierlicher Systeme im Frequenzbereich
- Stabilitätsanalyse
- Lineare Übertragungsglieder
- Der einschleifige Regelkreis: Führungs-/Störverhalten, Stabilität und Steuerungsentwurf
- Reglersynthese: Frequenzkennlinienverfahren, Wurzelortskurvenverfahren und Einstellregeln
- Einführung in die Zustandsregelung und -beobachtung: Polvorgabeentwurf
Informationen zur Prüfung
Als Hilfsmittel zur Prüfung "Systemdynamik und Regelungstechnik/ Grundlagen der Regelungstechnik (Bachelor)" ist ab dem Sommersemester 2018 eine handschriftliche Formelsammlung (1 Blatt Din A4 mit beliebigen Inhalten) zulässig. Die Formelsammlung des Lehrstuhls für Mechatronik darf nicht mehr in der Klausur verwendet werden.
Weiterhin darf in der Klausur ein einfacher, nicht programmierbarer Taschenrechner (in der Regel mit einzeiligem Display und evtl. Statuszeile) genutzt werden.
Weitere Hilfsmittel sind nicht zulässig.
Vorlesung
Unterlagen zur Vorlesung:
Übungsaufgaben
Grundlagen der Beschreibung dynamischer Systeme im Zeitbereich
Regelungsorientierte Modellbildung technischer Systeme/ Zustandsarumdarstellung
Linearisierung nichtlinearer Systemmodelle, Systembeschreibung in Form von Ursache-Wirkungs-Diagrammen (Blockschaltbildbeschreibung)
Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen im Zeit- und Bildbereich
Parameteridentifikation für dynamische Systemmodelle
Blockschaltbildalgebra, Übertragungsfunktionsdarstellung
Blockschaltbildalgebra, Stabilitätsanalyse
Bodediagramm, Frequenzkennlinienverfahren
Wurzelortskurvenverfahren
Einführung in die Zustandsraummethodik
Kurzfragen:
- Kurzfragen zur Übung vom 12.04.2019 (Teil 1)
- Kurzfragen zur Übung vom 12.04.2019 (Teil 2)
- Kurzfragen zur Übung vom 03.05.2019
- Kurzfragen zur Übung vom 10.05.2019
- Kurzfragen zur Übung vom 17.05.2019: Vorbereitungsaufgaben zum 1. Zulassungstest
- Kurzfragen zur Übung vom 24.05.2019: Vorbereitungsaufgaben zum 2. Zulassungstest
- Kurzfragen zur Übung vom 24.05.2019
- Kurzfragen zur Übung vom 21.06.2019
- Kurzfragen zur Übung vom 28.06.2019
- Kurzfragen zur Übung vom 05.07.2019 (Teil 1)
- Kurzfragen zur Übung vom 05.07.2019 (Teil 2)
Übungsklausur
Übungsklausur vom 22.07.2013
Übungsklausur vom 15.07.2016
Übungsklausur vom 18.07.2017
Übungsklausur Sommersemester 2019 (12.07.2019)
Aufgabensammlung:
- Klausur Mess- und Regelungstechnik (Diplom) WS 2008/2009 (ohne Lösung)
- Ergänzende Aufgabensammlung (Stand: 25.04.2017)
- Ergänzende Aufgabensammlung (Lösungen, Stand: 25.04.2017)
Übungsmaterial:
Formelles
Prüfungszulassung/ Rechnerpraktikum im Wintersemester 2019/2020
Termine: Zulassungstests im Wintersemester 2019/2020
Die erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist für Studierende der Bachelorstudiengänge Maschinenbau, Mechatronik und Biomedizinische Technik Zulassungsvoraussetzung für die Prüfung.
Die Anmeldung zum Rechnerpraktikum Systemdynamik und Regelungstechnik erfolgt per E-Mail an PD Dr.-Ing. habil. Andreas Rauh bis zum Freitag, 25.10.2019. Die Prüfungszulassung wird in Form von 2 schriftlichen Tests überprüft. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an PD Dr.-Ing. habil. Andreas Rauh.
Studierende, die bereits in einem früheren Semester die Prüfungszulassung in einem der Praktika erlangt haben, können nach einer Anmeldung auf freiwilliger Basis am Praktikum sowie an den Zulassungstests teilnehmen.
Zum Vermeiden von Kompatibilitätsproblemen nutzen Sie bitte nur die Matlab-Version, die über den Terminalserver-Zugang des Rechenzentrums zur Verfügung gestellt wird.
Praktikumsaufgaben
Praktikumsblatt 1
- Praktikumsblatt 1 (Vorbereitung/Einführung, pdf)
- Praktikumsblatt 1 (Aufgabenstellung, pdf): aktualisiert am 13.5.19
- Praktikumsblatt 1 (Vorlage zur Lösung)
- Aufgabenblatt 1 (Lösungsskizze)
Praktikumsblatt 2
- Praktikumsblatt 2+3 (Vorbereitung/Einführung, pdf)
- Praktikumsblatt 2 (Aufgabenstellung, pdf)
- Praktikumsblatt 2 (Vorlage zur Lösung)
- Aufgabenblatt 2 (Lösungsskizze)
Praktikumsblatt 3
- Praktikumsblatt 2+3 (Vorbereitung/Einführung, pdf)
- Praktikumsblatt 3 (Aufgabenstellung, pdf)
- Praktikumsblatt 3 (Vorlage zur Lösung)
- Aufgabenblatt 3 (Lösungsskizze)
Praktikumsblatt 4
- Praktikumsblatt 4 (Vorbereitung/Einführung, pdf)
- Praktikumsblatt 4 (Aufgabenstellung, pdf, ohne Lösungsvorlage)
- Aufgabenblatt 4 (Lösungsskizze)
Praktikumsblatt 5
Zulassungstests
Zulassungstests
- Vorbereitungsaufgaben zum 1. Zulassungstest
- Kurzlösung: Vorbereitungsaufgaben zum 1. Zulassungstest (17.05.2019)
- Selbststudium: 1. Zulassungstest Sommer 2016 (incl. Lösung)
- Selbststudium: 1. Zulassungstest Sommer 2018 (incl. Lösung)
- Lösungsskizze: 1. Zulassungstest Sommer 2019
- Vorbereitungsaufgaben zum 2. Zulassungstest
- Kurzlösung: Vorbereitungsaufgaben zum 2. Zulassungstest (24.05.2019)
- Selbststudium: 2. Zulassungstest Sommer 2016 (incl. Lösung)
- Selbststudium: 2. Zulassungstest Sommer 2018 (incl. Lösung)
- Lösungsskizze: 2. Zulassungstest Sommer 2019
- Selbststudium: 3. Zulassungstest Sommer 2017 (Gruppe 1)
- Selbststudium: 3. Zulassungstest Sommer 2017 (Gruppe 2)
- Selbststudium: 3. Zulassungstest Sommer 2017 (incl. Lösung)
- 3. Zulassungstest Sommer 2018
- Kurzlösung: 3. Zulassungstest Sommer 2018
- 3. Zulassungstest Sommer 2019
- Kurzlösung: 3. Zulassungstest Sommer 2019
Literatur und Selbststudium
Mathematische Grundlagen:
- Mathematische Formeln (nicht als Hilfsmittel zur Prüfung zugelassen)
- Rechnen mit Matrizen und Vektoren (nicht als Hilfsmittel zur Prüfung zugelassen)
- Umdruck zur linearen Algebra
- Lösung linearer Differentialgleichungen
- L. Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler: Band 1
- L. Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler: Band 2
- L. Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler: Klausur- und Übungsaufgaben
- L. Papula: Mathematische Formelsammlung für Ingenieure und Naturwissenschaftler
Elektronisches Lehrbuch:
Weiteres Übungsmaterial finden Sie unter anderem unter folgenden Links:
A. Weinmann: Test- und Prüfungsaufgaben Regelungstechnik
Matlab und Simulink:
- Einführung in Matlab (Lehrstuhl für Mechatronik, Universität Rostock)
- Beispiele: Matlab/Simulink (The MathWorks, Inc.)
- MATLAB & Simulink Based Tutorials (The MathWorks, Inc.)
- Modeling Engineering Systems Using MATLAB and Symbolic Math Toolbox (The MathWorks, Inc.)
- MATLAB - Eine Einführung (FH-Prof. MMag. Dr. Susanne Teschl, Fachhochschule Technikum Wien)
- Einführung in MATLAB (Prof. Dr. rer. nat. Günter Gramlich, Hochschule Ulm)
- Numerical Computing with Matlab (Cleve Moler, The MathWorks)
- Experiments with Matlab (Cleve Moler, The MathWorks)
- Beispiel-Sammlung (University of Michigan)
- MATLAB-Simulink-Stateflow: Grundlagen, Toolboxen, Beispiele (A. Angermann, M. Beuschel, M. Rau, U. Wohlfarth)
- Matlab Tips and Tricks (Marios Athineos, Columbia University)
- MATLAB kompakt (W. Schweizer)
- Systeme der Regelungstechnik mit Matlab und Simulink (H. Bode)
Ergänzendes Material: